Komunikačné protokoly 2005 KP 2005 #3 - IP v02.doc

Size: px
Start display at page:

Download "Komunikačné protokoly 2005 KP 2005 #3 - IP v02.doc"

Transcription

1 Smerovanie a prepájanie v sieťach Dátové siete zabezpečujú prenos dát od zdoja k cieľu. Aby mohol takýto prenos fungovať, musia byť zavedené mená a adresy. Každému koncovému bodu je priradená jednoznačná identifikácia meno a určenie, kde sa v danej sieti nachádza adresa. Na základe mena možno nájsť, napríklad pomocou zoznamu príslušnú adresu (napr. telefónny zoznam). Na základe adresy potom možno poslať dáta od zdroja k cieľu. Pri prechode dát uzlami siete hovoríme o procese prepájania (relaying). Je to proces prijatia dát a na základe smerovacieho rozhodovacieho procesu následné odoslanie ďalšiemu uzlu smerom k cieľu. Ďalším procesom je smerovanie (routing). Je to proces, ktorý prebieha na uzloch vo vnútri siete. Každý uzol sa musí na základe informácií (hlavne cieľovej adresy) v prenášaných dátach rozhodnúť, ktorému ďalšiemu uzlu tieto dáta poslať, aby sa nakoniec dostali do cieľa. Uzol musí mať znalosti o topológii siete, musí vedieť cez ktorého suseda (susedia sú všetci, s ktorými má spojenie) je možné dané dáta doručiť do cieľa čo najlepšie. Výsledkom procesu smerovania je zostavenie tzv. smerovacej tabuľky, v ktorej je napríklad napísané, že do cieľov A,B,D a F sa dostanem cez suseda X, a do cieľov M,N,P sa dostanem cez suseda Y. Mená a adresy môžu byť jednotlivým staniciam prideľované náhodne, alebo s určitou logikou. Napríklad adresy môžu byť prideľované hierarchicky (telefónne čísla), alebo prideľovaním celých rozsahov adries koncovým zariadeniam pripojených na jeden uzol siete (IP priestory v TCP/IP sieťach). Vhodné priradenie adries môže do veľkej miery uľahčiť smerovací proces. Na smerovačoch si potom stačí napríklad pamätať, že všetky adresy začínajúce číslom 124 smerujem na suseda X, a všetky adresy začínajúce číslom 125 smerujem na suseda Y. základné úlohy sieťovej vrstvy adresovanie v sieťových vrstvách každá vrstva potrebuje mechanizmus na určenie zdroja a cieľa teda adresovanie - pre každú vrstvú je definovaný tzv. Service access point - cez SAP sú sprístupňované služby - každý SAP predstavuje unikátnu adresu 1/17

2 TCP/IP a RM OSI V súčasnosti je najrozšírenejšiou sústavou komunikačných protokolov rodina protokolov TCP/IP. Predstavuje de-fakto štandardy pre dátovú sieťovú komunikáciu. Tieto protokoly boli najskôr vytvorené, sú široko používané a až neskôr sú postupne štandardizované. Na druhej strane existujú aj protokoly, ktoré boli najprv štandardizované a až následne bola snaha o ich zavedenie do praxe.to je prípad protokolov OSI. V každom prípade je vhodné používať to najlepšie z oboch skupín. Z OSI sa používa referenčný model (RM OSI) na popis funkcionality a z TCP/IP sú použité samotné protokoly. Aj v nasledujúcom budeme hovoriť o Protokoloch TCP/IP a Referenčnom modeli RM OSI. Referenčný model RM OSI je vhodný na popis architektúry sietí a funkcionality. Veľmi presne definuje vrstvy, služby, interfejsy a protokoly. Popisuje 7 vrstiev podľa SNA (aby nebol štandard IBM 5vrstvový), výsledkom čoho je fakt, že vrstvy 2 a 3 (Linková a Sieťová) sú preplnené, vrstvy 5 a 6 (Relačná a Prezentačná) skoro nič nerobia. V každej vrstve hovorí o error-control a má silný klasický komunikačne orientovaný prístup, nie počítačovo orientovaný, pretože podporuje hlavne prepájanie okruhov (connection oriented) a nie prepájanie paketov (connectionless). Vynechané sú Data security, encryption ako aj network management. Samotné servisné primitívy sú interrupt oriented, čo je nevhodné pre vyššie jazyky. Protokoly TCP/IP sú široko používané, sú funkčné a podporované takmer všetkými výrobcami. Vznikli počas budovania výskumnej siete ARPANET, vybudovanej v rámcia projektu sponzorovaného DoD (ministertsvo obrany USA) počas studenej vojny. Hlavnou požiadavkou bolo vybudovať komunikačnú sieť, ktorá bude odolná aj voči jadrovej vojne. Špecifikácie protokolov sú vydávané vo forme tzv. RFC (Request For Comment), ktoré sú široko dostupné na Internete. Internet (s veľkým počiatočným písmenom I) je konkrétna celosvetová sieť, ktorá vznikla pospájaním rôznych druhov fyzických sietí pomocou protokolov rodiny TCP/IP. Vo všeobecnosti existujú aj iné internety, teda virtuálne siete zložené z rôznych sietí. Pokiaľ sú poprepájané pomocou protokolov TCP/IP, používame pre ne označenie TCP/IP internet. 2/17

3 Internetworking Vo všeobecnosti možno dátové siete prepájať na rôznych vrstvách. Podľa toho je použité príslušné zariadenie, opakovač (repeater), bridge (most), smerovač (router) a brána (gateway). End node A End node B End node A End node B Repeater Bridge End node A End node B End node A Gateway End node B Router Najväčším prínosom protokolov TCP/IP je fakt, že umožňujú prepájanie rôznych druhov sietí. Základom je prepájanie na tretej vrstve, realizované pomocou IP (Internet Protocol) protokolu a zariadení router. IP vrstva je spoločná pre všetky siete. Z pohľadu vyšších vrstiev sa potom všetky siete tvária ako rovnocenné. Virtuálnej sieti, ktorá vznikne prepojením viacerých fyzických sietí pomocou IP protokolu hovoríme IP internet. Problematika Internetworkingu (poprepájania rôznorodých sietí) si vyžaduje vyriešiť hlavne zachovanie formátu rámcov jednotlivých sietí a zachovanie pôvodných adresných schém. Najjednoduchšie je to riešiteľné pridaním nadradenej vrstvy, ktorá zavedie univerzálny formát dát (do ktorého je možné zabaliť enkapsulovať pôvodné rámce) a univerzálnu adresnú schému, na ktorú je možné namapovať pôvodné číslovania. Preklady medzi formátmi a adresami pri IP vykonávajú routre. Nasledujúci obrázok znázorňuje takto poprepájané rôzne fyzické siete a enkapsuláciu IP paketu do fyzických rámcov jednotlivých sietí. IP paket Virtuálna IP sieť - internet IP paket X.25 sieť Frame relay Ethernet IP router IP router X.25 paket Frame relay rámec Ethernet rámec Obrázok Internetworking, prepojenie rôznych druhov sietí pomocou IP 3/17

4 IP - Internet Protocol Základom celej rodiny protokolov TCP/IP je protokol sieťovej (tretej) vrstvy IP protokol (Internet Protocol). Bol definovaný ako RFC 791 v roku Ide o verziu číslo 4 protokolu IP označovanú ako IPv4. Základnou požiadavkou na sieťovú IP vrstvu je vytvoriť sieť s prepájaním paketov založenú na spoločnej sieťovej vrstve bez spojovej orientácie. Jej úlohou je vkladať pakety do ľubovoľnej siete a každý paket nechať samostatne putovať do jeho cieľa. IP poskytuje vyšším vrstvám nespoľahlivú, best effort datagramovú službu. Táto úloha je veľmi podobná pošte a funguje tak, že IP vrstva rozseká veľkú správu na menšie časti a tie zabalí do obálok (paketov). Následne tieto obálky (pakety) označí cieľovou adresou a pošle ich smerom k cieľu (každú samostatne, presne ako poštové zásielky). Preto tieto obálky (pakety) môžu ísť rôznymi cestami, môžu prísť rôzne neskoro, môžu prísť v rôznom poradí a navyše nemusia do cieľa vôbec dôjsť. Je potrebné, aby sa všetky druhy sietí prepájaných na 3. vrstve pomocou IP protokolu tvárili rovnocenne, resp. aby boli navzájom dosiahnuteľné. Preto je zavedené jednotné adresovanie použitím unikátnych adries, nezávislých od typu adries konkrétnej fyzickej siete. Toto univerzálne adresovanie je v IP protokole realizované pomocou tzv. IP adries. Následne je potrebné zabezpečiť previazanie adries konkrétnej fyzickej siete s týmito univerzálnimi (IP) adresami. IP adresovanie V protokole IPv4 sú definované tzv. IP adresy. IP adresa je 32-bitové číslo (v dvojkovej sústave zapísateľné pomocou 32 jednotiek a núl). Môže nadobúdať hodnoty od 0 do 2 32 ( ). K dispozícii je preto cca 4 miliardy adries. Formáty zápisu IP adries Pre počítačové spracovanie je vhodný binárny zápis. Ide o zápis v binárnej sústave, t.j. pomocou núl a jednotiek. Adresa potom predstavuje postupnosť 32 núl a jednotiek, ktorú je kvôli prehľadnosti zvykom zapisovať po osmiciach. Príklad: Pretože binárny zápis je pre ľudí relatívne dlhý a neprehľadný, pri bežnej komunikácii sa používa zápis vo forme štyroch desiatkových čísel oddelených bodkou, tzv. Dotted decimal notation. Príklad: , čo je ekvivalent adresy Každá stanica pripojená do IP siete, každý router a každé zariadenie má pridelenú IP adresu. Ešte presnejšie, spravidla každý interfejs, cez ktorý je IP zariadenie pripojené do IP siete má pridelenú IP adresu. Zariadenie pripojené cez viacero interfejsov má potom pridelených viacero adries (multihomed hosts alebo routre), dokonca je možné prideliť viacero IP adries aj na jeden fyzický interfejs. Význam IP adries Protokol IP je v súčasnosti používaný hlavne na prepájanie rôznych sietí, pričom nemusia byť rovnakého typu, rozsiahlosti, počtu staníc atď. Principiálne by bolo možné adresy prideľovať jednotlivým zariadeniam postupne od čísla 0, 1, 2... až po To by vyžadovalo, aby každé zariadenie, ktoré je pripojené do siete informovalo všetky ostatné zariadenia o svojej adrese a mieste, kde sa nachádza. Tak by si museli všetky sieťové zariadenia (routre) pamätať cestu teoreticky až ku 4 miliardám staníc. Vzhľadom na výpočtovú kapacitu zariadení na začiatku 80-tych rokov, kedy bol protokol IPv4 vytvorený, bol takýto prístup nereálny. Preto bola do adresácie zavedená určitá hierarchia a princíp, že zariadenia v jednej fyzickej sieti (napr. v sieti fy. IBM) majú pridelené adresy, ktoré majú rovnaký začiatok, tzv. prefix. To znamená, že IP routrom mimo siete IBM stačí poznať tento prefix na to, aby vedeli správne smerovať všetky IP adresy z tejto siete, z tohto adresného priestoru. IP dresy v jednej skupine majú počiatočnú časť (prefix) spoločnú, adresy sú prideľované v celých skupinách pre jednotlivé siete. Táto časť označuje samotnú sieť, koniec identifikuje konktrétnu stanice v danej sieti. Otázne samozrejme je, aká veľká časť adresy má byť vyhradená ako spoločná. Je zrejmé, že dlhý prefix umožňuje vytvoriť viacero sietí, avšak príliš dlhý prefix zas uberá miesto pre označenie staníc v sieti a tak umožňuje adresovať iba niekoľko staníc v sieti, t.j. malé siete. 4/17

5 Preto bol celý priestor IP adries rozdelený na tzv. triedy Triedu A, B, C, D a E. Počiatočné bity adresy určujú, o ktorú triedu adresy ide (do ktorej triedy daná adresy patrí). Princíp znázorňuje nasledovná tabuľka: IP adresa 0xxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx 10xxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx 110xxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx 1110xxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx 1111xxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx trieda A B C D E Adresy triedy E Adresy triedy D Adresy triedy A, B, C sú určené pre experimentálne účely, resp. budúce použitie. sú tzv. multicast adresy (pozri ďalej). (unicast-ové adresy) sú určené pre označenie staníc, resp. interfejsov staníc pripojených do IP siete. Pozor!!! V nasledujúcom texte, ak nebude uvedené inak, bude sa pod pojmom IP adresa rozumieť IP adresa triedy A, B, resp. C. (Tento predpoklad býva implicitne používaný aj v praxi.) Následne boli prijaté tieto pravidlá: - Adresy z triedy A budú prideľované pre veľké siete a prefix bude dlhý 8 bitov. - Adresy z triedy B budú prideľované pre stredne veľké siete a prefix bude dlhý 16 bitov - Adresy z triedy C budú prideľované pre malé siete a prefix bude dlhý 24 bitov IP adresa pridelená zariadeniu v sebe zahŕňa identifikáciu siete (netid už spomínaný prefix) a identifikáciu zariadenia v danej sieti (hostid). Podľa dohody majú niektoré adresy špeciálny význam. Platí pravidlo, že nuly znamenajú tento konkrétny, jednotky znamenajú všetko, všetci. adresa siete - na označenie siete sa používa nultá IP adresa v danej sieti (hostid = ) - používa sa pri routovaní, routre si v tabuľkách ukladajú iba tieto adresy príklad: (85-a sieť) smerovaný (directed) broadcast - posledná adresa v danej sieti (hostid = ) - nikdy nesmie byť použitá ako zdrojová adresa príklad: (smerovaný broadcast do 85-ej siete) limitovaný (limited) broadcast - je to broadcast na lokálnej sieti, bez potreby znalosti samotnej adresy siete (rovnako dobre funguje na všetkých sieťach) - sú to samé 1-ky, t.j možné využiť pri start-up procedúre, kedy ešte nie je známa adresa siete (ani hosta samotného) - nikdy nesmie byť použitá ako zdrojová adresa - tento broadcast routre nešíria mimo siete, v ktorej bol vygenerovaný (spôsobilo by to zaplavenie všetkých sietí) interný loopback - adresa vyhradená pre interný loopback (vnútornú spätnú slučku) - používa sa napr. na testovanie sieťovej karty, pri odlaďovaní programov a pod. - nikdy by sa nemala objaviť na sieti - pre tieto účely sú vyhradené adresy 172.x.x.x, spravidla sa používa Tento host na tejto sieti - sú to samé nuly, t.j platné iba pri štartovaní systému na označenie zdroja - nikdy nesmie byť použitá ako cieľová adresa konrétny host na tejto sieti - sieťová časť je vyplnená nulami, časť pre hostid označuje id zariadenia v danej sieti (netid = ) Maskovanie IP adresa obsahuje sieťovú časť netid (jej veľkosť je daná triedou A,B,C) a časť pre označenie hosta hostid. Jednotlivé datagramy v IP sieti sú cez sieť smerované (routované) zariadeniami nazývanými router. Sú to 5/17

6 väčšinou zariadenia, ktoré majú aspoň 2 interfejsy a spájajú rôzne siete. Routre majú tabuľku s adresami sietí a na základe týchto tabuliek vedia, cez ktorý interfejs možno danú sieť dosiahnuť. Každý IP datagram, ktorý majú smerovať obsahuje cieľovú IP adresu. Preto na základe porovnania sieťovej časti (netid) tejto cieľovej adresy s netid časťou adries vo svojej routovacej tabuľke vedia príslušný datagram nasmerovať na správny interfejs. Samotné porovnanie je realizované pomocou tzv. maskovania, kedy sa prijatá IP adresa binárne vynásobí s tzv. maskou. Maska je 32 bitové binárne čislo, ktoré určuje, koľko bitov z IP adresy určuje sieť (netid) a koľko bitov určuje konkrétne zariadenie (hostid). Pre triedy adries A, B, C sú masky nasledovné: IP maska trieda A B C Príklad maskovania: (na miestach, kde násobíme jednotkou zostane pôvodné číslo, na miestach násobenia nulou sú výsledkom nuly) IP adresa (triedy C): maska výsledok po odmaskovaní Z príkladu vidno, že odmaskovaním ľubovoľnej adresy dostaneme adresu siete. Routrom potom naozaj stačí pracovať iba s adresami sietí a tieto porovnávať s odmaskovanými IP adresami. Nevýhody IP adresovania - adresa označuje jednoznačne zariadenie, ale aj sieť teda príslušnosť zariadenia k sieti. Pre routovanie je to dobrá vlastnosť, lebo routre nemusia držať vo svojich tabuľkách všetky adresy osobitne, iba adresu siete. Z hľadiska mobility je to však nevýhoda, lebo keď sa zariadenie premiestni do inej siete, tak si musí zmeniť adresu. - zápis adresy v binárnom tvare je Big endian style (most significant byte first) t.j. niektoré počítače musia konvertovať (napr. Pentium:) - keď napr. v sieti s adresami typu C narastie počet zariadení cez 254, tak všetkým treba zmeniť IP adresu, čo spravidla vyžaduje odstavenie celej siete (zlá škálovateľnosť) - triedy A, B, C napevno určujú veľkosť prideľovaných adresných priestorov pre jednotlivé siete (organizácie) a preto sú prideľované spravidla väčšie priestory, ako reálne treba. Zvyšné, nepoužité adresy sú natvrdo alokované pre danú sieť (neefektívne využívanie ) Poznámka: Aby boli adresy na Internete jednoznačné, prideľuje ich IANA (Internet Assigned Number Authority), resp. ňou poverené organizácie. Spôsoby riešenia nedostatku IP adries Pôvodne sa zdalo, že IP adries, resp. priestorov bude dosť ale rýchlo sa minuli (hlavne A, a už aj B triedy). Preto bolo potrebná nájsť spôsoby, ako tento nedostatok adries riešiť. Proxy ARP Je metóda vhodná na prepojenie dvoch fyzických sietí routrom, pričom obe siete používajú adresy z toho istého adresného priestoru (A, B resp. C triedy). Má viacero nevýhod funguje iba keď je použitý protokol ARP (pozri neskôr), nezahŕňa bezpečnostné pravidlá, adresy treba zariadeniam prideľovať korektne a spravidla ručne. Je nepoužiteľné pre zložitejšie topológie. (RFC 1027) Princíp: Zariadenie proxy ARP klame stanice v jednej sieti, že má IP adresu zariadenia (ktoré je v druhej sieti). Potom majú jednotlivé stanice v ARP tabuľke viacero IP adries previazaných s tou istou fyzickou adresou (adresou zariadenia proxy ARP ) teoreticky všetky IP adresy z druhej siete. Preto v prípade, že je na staniciach implementovaná ochrana (napr. proti spoofingu), tak táto metóda nefunguje. 6/17

7 Subnetting Je technika na rozdelenie jedného adresného priestoru medzi viacero fyzických sietí. Táto metóda je veľmi rozšírená technika, pretože bola štandardizovaná. Princíp: Pôvodné adresné priestory triedy A, B a C prideľuje IANA. S prideleným priestorom si môžem robiť čo chcem, sám si ho rozdeľujem na menšie ľubovoľne veľké, dokonca môžem vytvoriť aj hierarchické delenie. V nasledovnom príklade je ešte možné rozdeliť sieť na viacero podsietí s jemnejšie delenými maskami. S adresami to pri subnettingu vyzerá nasledovne: 8,16, resp. 24 bitov (A, B, resp. C trieda) NetID časť HostID časť NetID Subnet ID HostID Časť, ktorú si určím na označenie subnetu Príklad 1: Sieti (organizácii) sa pridelí jeden adresný priestor triedy B, ktorý si môže organizácia vo vnútri rozdeliť na tzv. subnetty, napr. na 254 adresných priestorov veľkosti C (každý pre 254 staníc/hostov). Nasledujúci obrázok znázorňuje takéto rozdelenie jedej siete: Sieť Podsieť 1 siete Iné siete - napr. Internet Host 1 Host Podsieť 2 siete Host 3 Host Subnetting možno implementovaťpomocou tzv. subnet masiek, t.j. masiek, ktoré označujú počet bitov pre označenie netid a subnetid Príklad 2: Adresný priestor triedy B rozdelíme na 16 subnetov, t.j. v treťom Bajte vyhradíme 4 bity na subnet. Maska je teda , alebo inými slovami 20-bitová maska Následne je možné definovať jendotlivé subnety , 0001, , Na konkrétnom príklade to môže vyzerať nasledovne: To adresa znamená, zariadenia: že ide o stanicu , ( v podsieti 0011, siete ) netid subnetid hostid 7/17

8 Dôležité!!!: Nultá podsieť (samé nuly) a posledná podsieť (samé jednotky), t.j. v predošlom príklade podsiete 0000 a 1111 sa nepoužívajú, lebo by nebolo jasné, či označuje nultú podsieť alebo celú sieť triedy B, a pri by nebolo jasné, či sa jedná o broadcast do poslednej podsiete (16-tej v poradí) alebo broadcast do celej siete triedy B (do všetkých podsietí). Samozrejme, v spojení s maskou by bolo možné použiť aj tieto podsiete, ale dohoda a prax je taká, že sa tieto adresné priestory nepoužívajú (adresy z týchto častí zostanú nepoužité). Formy zápisu IP adries a masiek IP adresu je teda potrebné zapisovať vždy aj s maskou, a to v nasledovnom tvare: a) binárny zápis host: maska: b) dekadický zápis host: maska: c) skrátený zápis host/maska: /20 Classless Inter-Domain Routin (CIDR) Je ďalšou metódou na efektívnejšie využitie IP adresného priestoru, niekedy označované ako Supernetting, pretože v tomto prípade ide o spájanie viacerých adresných priestorov triedy C do jedného väčsieho bloku. Samozrejme, adresné priestory triedy C musia ísť za sebou (v binárnom zápise). Princíp: IANA mi pridelí priestor, povedzme s maskou 20 bitov. Tento priestor je podľa pôvodnej konvencie z časti začínajúcej 110xxxxx..., t.j. adresné priestory triedy C. Metóda CIDR už nepozerá na pôvodné maskovanie napevno podľa tried A, B a C - jednoducho zvyšný priestor prideľuje jemnejšie, presne podľa potreby Príklad: Potrebujeme priestor pre 1000 staníc. Jeden adresný priestor triedy C nepostačuje pretože obsahuje iba 254 adries. Adresný priestor triedy B je na druhej strane prílišným plytvaním, pretože obsahuje cca 65 tisíc adries. Preto použijeme adresy zo štyroch za sebou idúcich priestorov typu C. Číslo 1000 (počet staníc v mojej sieti) je v binárnej sústave zapísateľné pomocou desiatich bitov (max 1024 čísel). Časť hostid bude potom dlhá 10 bitov a časť netid 32-10=22 bitov, t.j. potrebujem 22 bitovú masku. Poznámka: Keby sa hneď od začiatku prideľovali priestory takýmto spôsobom, t.j. nie iba s pevnými maskami, ale presne podľa potreby, tak by ich dnes nebolo tak málo. Privátne adresy: Na šetrenie priestoru boli vyhradené tzv. privátne adresy (RFC Address Allocation for Private Internets). Tieto IP priestory sa podľa dohody nevyskytujú v Internete. - 1 priestor triedy A 10.x.x.x - 16 priestorov triedy B x.x až x.x priestorov triedy C x až x Tieto adresy je možné použiť vo vnútorných sieťach pričom je predpoklad, že nebudú pripojené do celosvetovej siete Internet, presnejšie povedané tieto adresy nebudú použité v sieti Internet. Takéto siete je však možné pripojiť pomocou techniky NAT. NAT Network Address Translation NAT znamená preklad IP adries. IP adresy pridelené vnútorným staniciam (vnútorné IP adresy) prekladá tzv. NAT router na globálne IP adresy smerom von, a smerom dnu vykonáva reverzný proces. Zo strany Internetu vnútorné stanice vystupujú pod globálnou adresou. Pri transparentnom NAT vnútorné stanice o tom ani nevedia. Existuje tzv. statický NAT, kedy je pevne nadefinované, ktorá vnútorná adresa sa prekladá na ktorú globálnu (one-to-one mapping), ďalej dynamický NAT (preklad množiny vnútorných adries na množinu globálnych) 8/17

9 a dynamický NAT s overloadom (preklad/mapovanie väčšej množiny vnútorných adries na menšiu množinu globálnych, často iba na jedinú globálnu adresu). Multicast IP multicast je adresovanie (označenie) určitej skupiny príjemcov pomocou jednej IP adresy. V IP protokole sú ako multicastové adresy vyhradené adresy triedy D, (začínajúce 1110) t.j. 28 bitový priestor ( adries). Sú definované tzv. well-know multicast adresy, napr. adresa je určená ako all hosts multicast address, adresa označuje všetky routre (All routers), adresa (All OSPF routers ) a podobne. Unlike IPv4 unicast address assignment, where blocks of addresses are delegated to regional registries, IPv4 multicast addresses are assigned directly by the IANA. Current assignments appear as follows [IANA]: ( /24) Local Network Control Block ( /24) Internetwork Control Block AD-HOC Block (224.1/16) ST Multicast Groups (224.2/16) SDP/SAP Block DIS Transient Block RESERVED (232/8) Source Specific Multicast Block (233/8) GLOP Block RESERVED (239/8) Administratively Scoped Block IP multicast je možné previazať s Ethernetovým multicastom tak, že posledných 23 bitov z IP adresy sa prilepí k Ethernetovej multicast adrese E Pr.: Z IP adresy sa stane E (IP multicast adries je dosť, dajú sa vyberať tak, aby mali spodných 23 bitov rôznych. Ale ak sa tak nevyberú, tak budú viaceré mapované do rovnakej MAC adresy skupinky 2^5). Že takéto previazanie funguje, dokazuje nasledovný obrázok: 9/17

10 IP protokol formát paketov Základnou prenosovou jednotkou protokolu IP je IP datagram (alebo IP paket). Jeho formát je nasledovný (pozri aj predošlý obrázok): formát IP datagramu Bit order Version Header length Type of Service Total length Identification D M 0 Fragment offset Header Time-to-Live Protocol Source IP address Header checksum Destination IP address Options Data Data ( ) Význam jednotlivých polí: - Version teraz IPv4 - Header Length - udáva dĺžku hlavičky v 32 bitových slovách (bežný header má 20Bajtov t.j. je tam Header length=5) - ďalšie pole je pre QoS (quality of service) - pôvodne Type of Service - Precedence (8 prioritných úrovní) Precedence D T R Not used normal network control - D (delay), T (throughput), R (reliability) pomoc (tip) pre routre pri rozhodovaní, kadiaľ daný paket routovať - teraz Differenciated Service Codepoint DSCP (používa 6 bitov) - xxxxx0 standard action - xxxx11, xxxx01 experimental, local use - default hodnota DSCP pole (6 bitov) Not used - určuje rôzne triedy kvality služieb používané hlavne pri traffic shapingu, spätne kompatibilné s IP precedence - na cisco - 8 tried - xxx000 class selector plná spätná kompatibilita s IP precedence - 1 trieda expedited forwarding na úrovni IP precedence 5-12 tried - 001dd0 až 100dd0 Assured Forwarding (prvé 3 bity na úrovni IP precedence 1 až 4, dd 3 úrovne pravdepodobnosti zahodenia paketu (01,10,11), t.j. najhoršia je AF13 ( IP prec. iba 1, pravdepodobnosť zahodenia 3) - Total length - 16 bitov teda max veľkosť IP datagramu je oktetov - (samozrejme platí len pre túto verziu IPv4) - takéto datagramy sú encapsulované do rámcov, na Ethernete je to max. 1500B (pri SNAP a IEEE je to ešte menej B), t.j. bude potrebné datagram rozsekať na tzv. fragmenty tento proces sa volá fragmentácia - opačný proces skladanie reassembly of fragments - na celý proces sú potrebné polia Identification, Flags a Fragment offset - Offsety sú udávané v násobkoch 8-ich oktetov - Identification - jedinečné číslo na identifikáciu datagramu, resp. fragmentov - Flags 3 bity, D (=1) do not fragment, M (=1) more fragments to come - Fragment offset - v 8-iciach oktetov (v 64 bitových jednotkách), prvý fragment má offset=0 10/17

11 - Time to live - každý router pri prechode dekrementuje o 1, príp. viac pri čakaní vo fronte - keď je hodnota TTL rovná nule, tak router takýto paket zahodí a zdroju pošle ICMP správu - je to ochrana proti nekonečnému cykleniu, resp. blúdeniu paketu sieťou - používa sa pri traceroute posielam ICMP ping, začínam s ttl = 1 - Protocol na určenie protokolu vyššej vrstvy (UDP=17, TCP=6, ICMP=1, OSPF=89) - Header checksumm - na overenie neporušenosti hlavičky (iba hlavičky!) - IP protokol neoveruje neporušenosť datovej časti ponechané na vyššiu vrstvu - prepočítava sa na každom routri lebo každý zmení TTL (a niekedy aj iné polia) - Destination a Source address - 32 bitové adresy zdroja a cieľa - nemenia sa počas celého prechodu sieťou - IP Options - sú to doplnky pre ladenie siete, testovanie a security (v IPv4 nepoužiteľné) - majú rôzne dĺžky, musí byť zarovnané na 32bitové časti kvôli tomu sa používa tzv. padding - dĺžka hlavička je obmedzená veľkosťou poľa Header Length a preto na Options zostáva relatívne málo - dá sa definovať, či pri fragmentácii sa Options majú kopírovať do každého fragmentu, alebo iba do prvého Niektoré options: - record route options - každý router pridá do hlavičky svoju IP adresu, pokiaľ tam ešte je miesto ak nie, tak už datagram len forwardne ďalej - source route options - paket si nesie info, cez ktoré routre má ísť - dve formy striktnú (musí ísť iba cez definované routre medzi nimi nič), a loose source routing musí prejsť cez definované routre, ale medzitým aj cez iné - timestamp option - každý router po ceste (príp. len špecifikované) pridá časovú značku, podľa podoptions aj svoju IP 11/17

12 ARP protokol (Address Resolution Protocol) Mapovanie fyzický adries s adresami vyšších vrstiev môže byť napr. priame, kedy sú IP adresy previazané s fyzickými adresami pomocu určitej funkcie (napr. IP adresa je podčasťou fyzickej adresy). Toto môže byť dosť problematické napr. pri výmene HW sieťovej karty by bolo potrebné zmeníť aj IP adresu. Preto sa používa dynamické previazanie (dynamic binding). Príkladom je protokol ARP, ktorý slúži na previazanie fyzických adries a IP adriesami. Pri LAN sieťach ide o previazanie MAC adries s IP adresami. Stanici umožňuje zistiť fyzickú (MAC) adresu cieľa, aj keď pozná len jeho IP adresu. Tento protokol má všeobecne definovaný formát, t.j. pre rôzne dlhé adresy (nie iba 8 bit MAC adresu a 32bitovú IP adresu) a preto môže byť použitý aj na previazanie iných typov adries ako Ethernet a IP. Princíp: - stanica pošle pomocou (Ethernetového) broadcastu request na všetkých s otázkou Kto má IP adresu XY? - následne dostane odpoveď Ja mám IP adresu XY - komunikácia prebieha na základe MAC adries : - samozrejme, toto nie je potrebné pred každým vysielaním paketu na danú IP adresu - každý host si drží v dočasnej (cash) pamäti jednotlivé položky po určitý čas (timeout) - keď niekomu odpovie, tak si aj jeho pridá do pamäte, pretože je predpoklad, že s ním bude komunikovať - rovnako si ostatní môžu dopĺňať svoje ARP tabuľky na základe informácií z broadcast requestov - protokol ARP je implementovaný priamo nad Linkovou vrstvou, v Ethernet vii rámci má Type=0x0806 ARP request 12/17

13 ARP reply RARP protokol (Reverse Address Resolution Protocol) Slúži pre bezdiskové stanice na zistenie ich IP adresy. Takáto stanica pri bootovaní pošle RARP request broadcastom s otázkou Mám takúto MAC adresu. Aká je moja IP adresa?. Na túto otázku odpovedajú tzv. RARP servery, ktoré majú prevodné tabuľky mezdi MAC a IP adresami. Kvôli redundancii aj viacero ich funguje v sieti viacero. Aby však nebolo na jeden request veľa odpovedí, tak pre určitú skupinu staníc je iba jeden RARP server vo funkcii PRIMARY. Ostatné sú BACKUP a odpovedajú iba keď sa stanica pýta druhý krát (predpoklad, že Primary neodpovedal). Formát správ je rovnaký ako u ARP, pričom RARP request používa kódy Operation=3, Response=4. Nevýhodou je, že stanice používajú limited broadcast (samé jednotky) na dosiahnutie RARP servera. Ten preto musí byť na lokálnej sieti (limitovaný broadcast sa neroutuje mimo sieť). Preto existuje BOOTP protokol (bootstrap protocol), ktorý už používa UDP správy. Navyše vie pre bezdiskovú stanicu poslať tzv. image, IP adresu a subnet masku stanice, adresu default routra. Na BootP protokole je založený protokol DHCP, ktorý navyše poskytuje automatickú alokáciu adresného IP priestoru a ďalšie voliteľné možnosti. Protokol DHCP je spätne kompatibilný s BootP a preto vie komunikovať aj so starými BootP stanicami. 13/17

14 ICMP protokol (Internet Control Message Protocol) Slúži na posielanie riadiacich správ. ICMP správy sú enkapsulované do IP datagramov (hodnota v IP datagrame v poli Protocol code=0x01) formát ICMP správy TYPE CODE CHECKSUM Podľa daného typu a kódu Niektoré najpoužívanejšie ICMP správy: - ping - Echo request (type=8), Echo reply (type=0) - Destination unreachable (type=3) - network unreachable (code=0) - host unreachable (code=1) - port unreachable (code=3) - fragmentation needed and DF set (code=4) - source route failed (code=5)... - Redirect (type=5) - Time exceeded for a datagram (type=11) - Address mask request (type=17), address mask reply (type=18) ICMP echo request (ping) 14/17

15 ICMP echo reply (ping odpoveď) - rozdiel je v ICMP type (request má 8, reply 0) - majú rovnaké sequence number ICMP destination unreachable 15/17

16 Multicast There are several parameters that the network layer must define in order to support multicast communications: Addressing. There must be a network-layer address that is used to communicate with a group of receivers rather than a single receiver. In addition, there must be a mechanism for mapping this address onto data-link layer multicast addresses where they exist. Dynamic registration. There must be a mechanism for the computer to communicate to the network that it is a member of a particular group. Without this ability, the network cannot know which networks need to receive traffic for each group. Multicast routing. The network must be able to build packet distribution trees that allow sources to send packets to all receivers. A primary goal of these packet distribution trees is to ensure that each packet exists only one time on any given network (that is, if there are multiple receivers on a given branch, there should only be one copy of the packets on that branch). The Internet Engineering Task Force has been developing standards that address each of the issues described above. Addressing. The IP address space is divided into four pieces: Class A, Class B, Class C, and Class D. Classes A, B, and C are used for unicast traffic. Class D is reserved for multicast traffic. Class D addresses are allocated dynamically. Dynamic registration. RFC 1112 defines the Internet Group Membership Protocol (IGMP). IGMP specifies how the host should inform the network that it is a member of a particular multicast group. Multicast routing. There are several standards available for routing IP Multicast traffic: RFC 1075 defines the Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP). RFC 1584 defines the Multicast Open Shortest Path First (MOSPF) protocol - an extension to OSPF that allows it to support IP Multicast. Internet standards-track drafts describe PIM (Protocol-Independent Multicast) - a multicast protocol that can be used in conjunction with all unicast IP routing protocols. These documents are entitled. IGMP (Internet Group Membership Protocol) Princíp: Aby stanica mohla prijímať a vysielať multicast pakety aj so stanicami v iných sieťach, musí sa stať členom skupiny tak, že informuje svoj multicast router. Routre musia podporovať multicast, aby vedeli takéto datagramy šíriť. Približne každú minútu posielajú multicast routre všetkým staniciam požiadavku na adresu aby oznámili, o aké skupiny (multicast adresy) majú záujem. Každá stanica si udržuje tabuľku s príslušnosťou ku skupinám. Keď router nedostane žiadne odpovede na doteraz používanú skupinu, tak po vypršaní timeoutu sa s ostatnými routrami dohodne o zrušení jeho členstva v danej skupine. Na výmenu query/response informácií sa používa IGMP Internet Group Management Protocol (podobný protokol ako ICMP - ale má iba query a response). Multicast routing používa na routovanie modifikovaný routing algoritmus. IGMP is the protocol through which hosts exchange this information with their local routers. There is 3 versions of this protocol, defined first in RFC 1112, in Routers use periodically the IGMP to check whether the known group members are active or not. In case there is more than one multicast router on a given subnetwork (LAN), one of them is chosen as the "querier". It has the 16/17

17 responsibility of keeping track of the membership state of the multicast groups which have active members on its subnetwork. After receiving a multicast packet, the router will check if there is at least one member of that group on its subnetwork. If there is, the router will forward the message to that subnetwork. Otherwise, the multicast packet will be discarded. IGMP messages are used by routers to keep track of group memberships in their immediately connected subnetwork. The following rules apply : 1. Host sends an IGMP "report" for joining a group 2. Host will never send a report when it wants to leave a group. 3. Multicast routers send IGMP queries to the all-hosts group periodically to see whether any group members exists on their subnetworks. If no response is received after a number of queries, the router assumes that there is not any group member on the network. 17/17

Komunikačné protokoly 2004 KP 2004 #3 - IP v03.doc

Komunikačné protokoly 2004 KP 2004 #3 - IP v03.doc Smerovanie a prepájanie v sieťach Dátové siete zabezpečujú prenos dát od zdoja k cieľu. Aby mohol takýto prenos fungovať, musia byť zavedené mená a adresy. Každému koncovému bodu je priradená jednoznačná

More information

#3 TCP/IP sieťová vrstva

#3 TCP/IP sieťová vrstva #3 TCP/IP sieťová vrstva referenčné modely - TCP/IP a RM OSI - určené na popis architektúry, funkcionality vrstiev, služieb a protokolov - tu preberieme nasledovné dva modely: RM OSI - na popisovanie sietí

More information

VLSM a CIDR. CCNA2 Kapitola Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public 1

VLSM a CIDR. CCNA2 Kapitola Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public 1 VLSM a CIDR CCNA2 Kapitola 6 1 Trošku histórie Pred rokom 1981 IP adresy používali na špecifikáciu siete len prvých 8 bitov Rok1981, RFC 791 Zaviedol adresný priestor s tromi triedami adries Polovica 90

More information

TSIN02 - Internetworking

TSIN02 - Internetworking Lecture 2: The Internet Protocol Literature: Forouzan: ch 4-9 and ch 27 2004 Image Coding Group, Linköpings Universitet Outline About the network layer Tasks Addressing Routing Protocols 2 Tasks of the

More information

The Interconnection Structure of. The Internet. EECC694 - Shaaban

The Interconnection Structure of. The Internet. EECC694 - Shaaban The Internet Evolved from the ARPANET (the Advanced Research Projects Agency Network), a project funded by The U.S. Department of Defense (DOD) in 1969. ARPANET's purpose was to provide the U.S. Defense

More information

Copyright 2016 by Martin Krug. All rights reserved.

Copyright 2016 by Martin Krug. All rights reserved. MS Managed Service Copyright 2016 by Martin Krug. All rights reserved. Reproduction, or translation of materials without the author's written permission is prohibited. No content may be reproduced without

More information

Anycast. Ľubor Jurena CEO Michal Kolárik System Administrator

Anycast. Ľubor Jurena CEO Michal Kolárik System Administrator Anycast Ľubor Jurena CEO jurena@skhosting.eu Michal Kolárik System Administrator kolarik@skhosting.eu O nás Registrátor Webhosting Serverové riešenia Správa infraštruktúry Všetko sa dá :-) Index Čo je

More information

Databázové systémy. SQL Window functions

Databázové systémy. SQL Window functions Databázové systémy SQL Window functions Scores Tabuľka s bodmi pre jednotlivých študentov id, name, score Chceme ku každému doplniť rozdiel voči priemeru 2 Demo data SELECT * FROM scores ORDER BY score

More information

The Internet Protocol. IP Addresses Address Resolution Protocol: IP datagram format and forwarding: IP fragmentation and reassembly

The Internet Protocol. IP Addresses Address Resolution Protocol: IP datagram format and forwarding: IP fragmentation and reassembly The Internet Protocol IP Addresses Address Resolution Protocol: IP datagram format and forwarding: IP fragmentation and reassembly IP Addresses IP Addresses are 32 bit. Written in dotted decimal format:

More information

IP - The Internet Protocol. Based on the slides of Dr. Jorg Liebeherr, University of Virginia

IP - The Internet Protocol. Based on the slides of Dr. Jorg Liebeherr, University of Virginia IP - The Internet Protocol Based on the slides of Dr. Jorg Liebeherr, University of Virginia Orientation IP (Internet Protocol) is a Network Layer Protocol. IP: The waist of the hourglass IP is the waist

More information

TSIN02 - Internetworking

TSIN02 - Internetworking Lecture 2: Internet Protocol Literature: Forouzan: ch (4-6), 7-9 and ch 31 2004 Image Coding Group, Linköpings Universitet Lecture 2: IP Goals: Understand the benefits Understand the architecture IPv4

More information

Sieťová vrstva. sieťová vrstva Internetu (IP, ICMP, ARP, RARP, BOOTP, smerovanie prepojovanie sietí v sieťovej vrstve riadenie preťaženia QoS

Sieťová vrstva. sieťová vrstva Internetu (IP, ICMP, ARP, RARP, BOOTP, smerovanie prepojovanie sietí v sieťovej vrstve riadenie preťaženia QoS Sieťová vrstva sieťová vrstva Internetu (IP, ICMP, ARP, RARP, BOOTP, DHCP, ) smerovanie prepojovanie sietí v sieťovej vrstve riadenie preťaženia QoS Sieťová vrstva linková vrstva prenos rámcov medzi 2

More information

Spájanie tabuliek. Jaroslav Porubän, Miroslav Biňas, Milan Nosáľ (c)

Spájanie tabuliek. Jaroslav Porubän, Miroslav Biňas, Milan Nosáľ (c) Spájanie tabuliek Jaroslav Porubän, Miroslav Biňas, Milan Nosáľ (c) 2011-2016 Úvod pri normalizácii rozdeľujeme databázu na viacero tabuliek prepojených cudzími kľúčmi SQL umožňuje tabuľky opäť spojiť

More information

The Network Layer. Internet solutions. Nixu Oy PL 21. (Mäkelänkatu 91) Helsinki, Finland. tel fax.

The Network Layer. Internet solutions. Nixu Oy PL 21. (Mäkelänkatu 91) Helsinki, Finland. tel fax. The Network Layer Nixu Oy PL 21 (Mäkelänkatu 91) 00601 Helsinki, Finland tel. +358 9 478 1011 fax. +358 9 478 1030 info@nixu.fi http://www.nixu.fi OVERVIEW The Internet Protocol IP addresses, address resolution

More information

TCP/IP Protocol Suite

TCP/IP Protocol Suite TCP/IP Protocol Suite Computer Networks Lecture 5 http://goo.gl/pze5o8 TCP/IP Network protocols used in the Internet also used in today's intranets TCP layer 4 protocol Together with UDP IP - layer 3 protocol

More information

Vorlesung Kommunikationsnetze

Vorlesung Kommunikationsnetze Picture 15 13 Vorlesung Kommunikationsnetze Prof. Dr. H. P. Großmann mit B. Wiegel sowie A. Schmeiser und M. Rabel Sommersemester 2009 Institut für Organisation und Management von Informationssystemen

More information

The Internet. The Internet is an interconnected collection of netw orks.

The Internet. The Internet is an interconnected collection of netw orks. The Internet The Internet is an interconnected collection of netw orks. Internetw orking-1 Internetworking! Communications Network: A facility that provides a data transfer service among stations attached

More information

McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 2000

McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 2000 !! McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 2000 "#$% & '$# )1 ) ) )6 ) )* )- ). )0 )1! )11 )1 )1 )16 )1 3'' 4", ( ( $ ( $ $$+, $$, /+ & 23,4 )/+ &4 $ 53" Network Layer Position of network layer Figure

More information

CC231 Introduction to Networks Dr. Ayman A. Abdel-Hamid. Internet Protocol Suite

CC231 Introduction to Networks Dr. Ayman A. Abdel-Hamid. Internet Protocol Suite CC231 Introduction to Networks Dr. Ayman A. Abdel-Hamid College of Computing and Information Technology Arab bacademy for Science &T Technology and Maritime Transport Internet Protocol Suite IP Suite Dr.

More information

CS475 Networks Lecture 8 Chapter 3 Internetworking. Ethernet or Wi-Fi).

CS475 Networks Lecture 8 Chapter 3 Internetworking. Ethernet or Wi-Fi). Assignments Reading for Lecture 9: Section 3.3 3.2 Basic Internetworking (IP) Bridges and LAN switches from last section have limited ability CS475 Networks Lecture 8 Chapter 3 Internetworking is a logical

More information

Introduction to Internetworking

Introduction to Internetworking Introduction to Internetworking Introductory terms Communications Network Facility that provides data transfer services An internet Collection of communications networks interconnected by bridges and/or

More information

RMIT University. Data Communication and Net-Centric Computing COSC 1111/2061. Lecture 2. Internetworking IPv4, IPv6

RMIT University. Data Communication and Net-Centric Computing COSC 1111/2061. Lecture 2. Internetworking IPv4, IPv6 RMIT University Data Communication and Net-Centric Computing COSC 1111/2061 Internetworking IPv4, IPv6 Technology Slide 1 Lecture Overview During this lecture, we will understand The principles of Internetworking

More information

VYLEPŠOVANIE KONCEPTU TRIEDY

VYLEPŠOVANIE KONCEPTU TRIEDY VYLEPŠOVANIE KONCEPTU TRIEDY Typy tried class - definuje premenné a metódy (funkcie). Ak nie je špecifikovaná inak, viditeľnosť členov je private. struct - definuje premenné a metódy (funkcie). Ak nie

More information

Smerovacie algoritmy OSPF a BGP. OSPF (Open Shortest Path First) BGP (Border Gateway Protocol)

Smerovacie algoritmy OSPF a BGP. OSPF (Open Shortest Path First) BGP (Border Gateway Protocol) Smerovacie algoritmy OSPF a BGP OSPF (Open Shortest Path First) BGP (Border Gateway Protocol) AS, vnútorné a vonkajšie smerovacie protokoly autonómny systém AS skupina sietí a smerovačov, ktorá je pre

More information

Internet Control Message Protocol (ICMP)

Internet Control Message Protocol (ICMP) Internet Control Message Protocol (ICMP) 1 Overview The IP (Internet Protocol) relies on several other protocols to perform necessary control and routing functions: Control functions (ICMP) Multicast signaling

More information

Lecture 8. Basic Internetworking (IP) Outline. Basic Internetworking (IP) Basic Internetworking (IP) Service Model

Lecture 8. Basic Internetworking (IP) Outline. Basic Internetworking (IP) Basic Internetworking (IP) Service Model Lecture 8 Basic Internetworking (IP) Reminder: Homework 3, Programming Project 2 due on Tuesday. An example internet is shown at right. Routers or gateways are used to connect different physical networks.

More information

Lecture 8. Reminder: Homework 3, Programming Project 2 due on Thursday. Questions? Tuesday, September 20 CS 475 Networks - Lecture 8 1

Lecture 8. Reminder: Homework 3, Programming Project 2 due on Thursday. Questions? Tuesday, September 20 CS 475 Networks - Lecture 8 1 Lecture 8 Reminder: Homework 3, Programming Project 2 due on Thursday. Questions? Tuesday, September 20 CS 475 Networks - Lecture 8 1 Outline Chapter 3 - Internetworking 3.1 Switching and Bridging 3.2

More information

EITF25 Internet Techniques and Applications L7: Internet. Stefan Höst

EITF25 Internet Techniques and Applications L7: Internet. Stefan Höst EITF25 Internet Techniques and Applications L7: Internet Stefan Höst What is Internet? Internet consists of a number of networks that exchange data according to traffic agreements. All networks in Internet

More information

ET4254 Communications and Networking 1

ET4254 Communications and Networking 1 Topic 9 Internet Protocols Aims:- basic protocol functions internetworking principles connectionless internetworking IP IPv6 IPSec 1 Protocol Functions have a small set of functions that form basis of

More information

Outline. IP Address. IP Address. The Internet Protocol. o Hostname & IP Address. o The Address

Outline. IP Address. IP Address. The Internet Protocol. o Hostname & IP Address. o The Address Outline IP The Internet Protocol o IP Address IP subnetting CIDR o ARP Protocol o IP Function o Fragmentation o NAT o IPv6 2 IP Address o Hostname & IP Address IP Address o The Address ping www.nu.ac.th

More information

Integrated Services. Integrated Services. RSVP Resource reservation Protocol. Expedited Forwarding. Assured Forwarding.

Integrated Services. Integrated Services. RSVP Resource reservation Protocol. Expedited Forwarding. Assured Forwarding. Integrated Services An architecture for streaming multimedia Aimed at both unicast and multicast applications An example of unicast: a single user streaming a video clip from a news site An example of

More information

The Internet. 9.1 Introduction. The Internet is a global network that supports a variety of interpersonal and interactive multimedia applications.

The Internet. 9.1 Introduction. The Internet is a global network that supports a variety of interpersonal and interactive multimedia applications. The Internet 9.1 Introduction The Internet is a global network that supports a variety of interpersonal and interactive multimedia applications. Associated with each access network - ISP network, intranet,

More information

Router Architecture Overview

Router Architecture Overview Chapter 4: r Introduction (forwarding and routing) r Review of queueing theory r Router design and operation r IP: Internet Protocol m IPv4 (datagram format, addressing, ICMP, NAT) m Ipv6 r Generalized

More information

IP: Addressing, ARP, Routing

IP: Addressing, ARP, Routing IP: Addressing, ARP, Routing Network Protocols and Standards Autumn 2004-2005 Oct 21, 2004 CS573: Network Protocols and Standards 1 IPv4 IP Datagram Format IPv4 Addressing ARP and RARP IP Routing Basics

More information

TCP/IP and the OSI Model

TCP/IP and the OSI Model TCP/IP BASICS TCP/IP and the OSI Model TCP/IP BASICS The network protocol of the Internet Composed of six main protocols IP Internet Protocol UDP User Datagram Protocol TCP Transmission Control Protocol

More information

Lecture 2: Basic routing, ARP, and basic IP

Lecture 2: Basic routing, ARP, and basic IP Internetworking Lecture 2: Basic routing, ARP, and basic IP Literature: Forouzan, TCP/IP Protocol Suite: Ch 6-8 Basic Routing Delivery, Forwarding, and Routing of IP packets Connection-oriented vs Connectionless

More information

TCP/IP Networking. Training Details. About Training. About Training. What You'll Learn. Training Time : 9 Hours. Capacity : 12

TCP/IP Networking. Training Details. About Training. About Training. What You'll Learn. Training Time : 9 Hours. Capacity : 12 TCP/IP Networking Training Details Training Time : 9 Hours Capacity : 12 Prerequisites : There are no prerequisites for this course. About Training About Training TCP/IP is the globally accepted group

More information

CHAPTER-2 IP CONCEPTS

CHAPTER-2 IP CONCEPTS CHAPTER-2 IP CONCEPTS Page: 1 IP Concepts IP is a very important protocol in modern internetworking; you can't really comprehend modern networking without a good understanding of IP. Unfortunately, IP

More information

IP Addresses McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 2000

IP Addresses McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 2000 IP Addresses The IP addresses are unique. An IPv4 address is a 32-bit address. An IPv6 address is a 128-bit address. The address space of IPv4 is 2 32 or 4,294,967,296. The address space of IPv6 is 2 128

More information

EEC-684/584 Computer Networks

EEC-684/584 Computer Networks EEC-684/584 Computer Networks Lecture 14 wenbing@ieee.org (Lecture nodes are based on materials supplied by Dr. Louise Moser at UCSB and Prentice-Hall) Outline 2 Review of last lecture Internetworking

More information

Dongsoo S. Kim Electrical and Computer Engineering Indiana U. Purdue U. Indianapolis

Dongsoo S. Kim Electrical and Computer Engineering Indiana U. Purdue U. Indianapolis Session 8. TCP/IP Dongsoo S. Kim (dskim@iupui.edu) Electrical and Computer Engineering Indiana U. Purdue U. Indianapolis IP Packet 0 4 8 16 19 31 Version IHL Type of Service Total Length Identification

More information

Computer Networks Principles Network Layer - IP

Computer Networks Principles Network Layer - IP Computer Networks Principles Network Layer - IP Prof. Andrzej Duda duda@imag.fr http://duda.imag.fr 1 Network Layer Overview: Datagram service IP addresses Packet forwarding principles Details of IP 2

More information

Lecture 3. The Network Layer (cont d) Network Layer 1-1

Lecture 3. The Network Layer (cont d) Network Layer 1-1 Lecture 3 The Network Layer (cont d) Network Layer 1-1 Agenda The Network Layer (cont d) What is inside a router? Internet Protocol (IP) IPv4 fragmentation and addressing IP Address Classes and Subnets

More information

CS 356: Computer Network Architectures. Lecture 10: IP Fragmentation, ARP, and ICMP. Xiaowei Yang

CS 356: Computer Network Architectures. Lecture 10: IP Fragmentation, ARP, and ICMP. Xiaowei Yang CS 356: Computer Network Architectures Lecture 10: IP Fragmentation, ARP, and ICMP Xiaowei Yang xwy@cs.duke.edu Overview Homework 2-dimension parity IP fragmentation ARP ICMP Fragmentation and Reassembly

More information

The Network Layer. Internet solutions. Nixu Oy PL 21. (Mäkelänkatu 91) Helsinki, Finland. tel fax.

The Network Layer. Internet solutions. Nixu Oy PL 21. (Mäkelänkatu 91) Helsinki, Finland. tel fax. The Network Layer Nixu Oy PL 21 (Mäkelänkatu 91) 00601 Helsinki, Finland tel. +358 9 478 1011 fax. +358 9 478 1030 info@nixu.fi http://www.nixu.fi OVERVIEW The Internet Protocol IP addresses, address resolution

More information

The Internet Protocol (IP)

The Internet Protocol (IP) The Internet Protocol (IP) The Blood of the Internet (C) Herbert Haas 2005/03/11 "Information Superhighway is really an acronym for 'Interactive Network For Organizing, Retrieving, Manipulating, Accessing

More information

Chapter 4 Network Layer

Chapter 4 Network Layer Sungkyunkwan University Chapter 4 Network Layer Prepared by H. Choo 2018-Fall Computer Networks Copyright 2000-2014 2000-2018 Networking Laboratory 1/52 Presentation Outline 4.1 Introduction 4.2 Network-Layer

More information

Internetworking Part 2

Internetworking Part 2 CMPE 344 Computer Networks Spring 2012 Internetworking Part 2 Reading: Peterson and Davie, 3.2, 4.1 19/04/2012 1 Aim and Problems Aim: Build networks connecting millions of users around the globe spanning

More information

IPv4. Christian Grothoff.

IPv4. Christian Grothoff. IPv4 christian@grothoff.org http://grothoff.org/christian/ Sites need to be able to interact in one single, universal space. Tim Berners-Lee 1 The Network Layer Transports datagrams from sending to receiving

More information

On Distributed Communications, Rand Report RM-3420-PR, Paul Baran, August 1964

On Distributed Communications, Rand Report RM-3420-PR, Paul Baran, August 1964 The requirements for a future all-digital-data distributed network which provides common user service for a wide range of users having different requirements is considered. The use of a standard format

More information

Aplikačný dizajn manuál

Aplikačný dizajn manuál Aplikačný dizajn manuál Úvod Aplikačný dizajn manuál je súbor pravidiel vizuálnej komunikácie. Dodržiavaním jednotných štandardov, aplikácií loga, písma a farieb pri prezentácii sa vytvára jednotný dizajn,

More information

SEN366 (SEN374) (Introduction to) Computer Networks

SEN366 (SEN374) (Introduction to) Computer Networks SEN366 (SEN374) (Introduction to) Computer Networks Prof. Dr. Hasan Hüseyin BALIK (12 th Week) The Internet Protocol 12.Outline Principles of Internetworking Internet Protocol Operation Internet Protocol

More information

Internet Protocols (chapter 18)

Internet Protocols (chapter 18) Internet Protocols (chapter 18) CSE 3213 Fall 2011 Internetworking Terms 1 TCP/IP Concepts Connectionless Operation Internetworking involves connectionless operation at the level of the Internet Protocol

More information

Agenda L2 versus L3 Switching IP Protocol, IP Addressing IP Forwarding ARP and ICMP IP Routing First Hop Redundancy

Agenda L2 versus L3 Switching IP Protocol, IP Addressing IP Forwarding ARP and ICMP IP Routing First Hop Redundancy Primer IP Technology L2 Ethernet Switching versus L3 routing IP Protocol, IP Addressing, IP Forwarding ARP and ICMP IP Routing, OSPF Basics First Hop Redundancy (HSRP) Agenda L2 versus L3 Switching IP

More information

Internetwork Protocols

Internetwork Protocols Internetwork Protocols Background to IP IP, and related protocols Internetworking Terms (1) Communications Network Facility that provides data transfer service An internet Collection of communications

More information

Introduction to routing in the Internet

Introduction to routing in the Internet Introduction to routing in the Internet Internet architecture IPv4, ICMP, ARP Addressing, routing principles (Chapters 2 3 in Huitema) Internet-1 Internet Architecture Principles End-to-end principle by

More information

OSI Data Link & Network Layer

OSI Data Link & Network Layer OSI Data Link & Network Layer Erkki Kukk 1 Layers with TCP/IP and OSI Model Compare OSI and TCP/IP model 2 Layers with TCP/IP and OSI Model Explain protocol data units (PDU) and encapsulation 3 Addressing

More information

OSI Data Link & Network Layer

OSI Data Link & Network Layer OSI Data Link & Network Layer Erkki Kukk 1 Layers with TCP/IP and OSI Model Compare OSI and TCP/IP model 2 Layers with TCP/IP and OSI Model Explain protocol data units (PDU) and encapsulation 3 Addressing

More information

Internet Protocol, Version 6

Internet Protocol, Version 6 Outline Protocol, Version 6 () Introduction to Header Format Addressing Model ICMPv6 Neighbor Discovery Transition from to vs. Taken from:chun-chuan Yang Basics: TCP/ Protocol Suite Protocol (IP) Features:

More information

Lehrstuhl für Informatik 4 Kommunikation und verteilte Systeme. Auxiliary Protocols

Lehrstuhl für Informatik 4 Kommunikation und verteilte Systeme. Auxiliary Protocols Auxiliary Protocols IP serves only for sending packets with well-known addresses. Some questions however remain open, which are handled by auxiliary protocols: Address Resolution Protocol (ARP) Reverse

More information

Date: June 4 th a t 1 4:00 1 7:00

Date: June 4 th a t 1 4:00 1 7:00 Kommunika tionssyste m FK, Examina tion G 5 0 7 Date: June 4 th 0 0 3 a t 4:00 7:00 KTH/IMIT/LCN No help material is allowed. You may answer questions in English or Swedish. Please answer each question

More information

Interconnecting Networks with TCP/IP

Interconnecting Networks with TCP/IP Chapter 8 Interconnecting s with TCP/IP 1999, Cisco Systems, Inc. 8-1 Introduction to TCP/IP Internet TCP/IP Early protocol suite Universal 1999, Cisco Systems, Inc. www.cisco.com ICND 8-2 TCP/IP Protocol

More information

Chapter 19 Network Layer: Logical Addressing

Chapter 19 Network Layer: Logical Addressing Chapter 19 Network Layer: Logical Addressing 19.1 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. 19.2 19-1 IPv4 ADDRESSES An IPv4 address is a 32-bit address

More information

Ing. Michal Halás, PhD.

Ing. Michal Halás, PhD. KOMUNIKAČNÉ A INFORMAČNÉ SIETE SIEŤOVÁ VRSTVA Ing. Michal Halás, PhD. halas@ktl.elf.stuba.sk, B 514, http://www.ktl.elf.stuba.sk/~halas OBSAH základné funkcie protokoly kl IP, ARP, RARP, ICMP, IGMP IPv4,

More information

OSI Data Link & Network Layer

OSI Data Link & Network Layer OSI Data Link & Network Layer Erkki Kukk 1 Layers with TCP/IP and OSI Model Compare OSI and TCP/IP model 2 Layers with TCP/IP and OSI Model Explain protocol data units (PDU) and encapsulation 3 Addressing

More information

The IP and Related Protocols

The IP and Related Protocols The IP and Related Protocols IP, CIDR, NAT, ICMP, ARP, DHCP Summer 2013 Internet Service Internet provides an unreliable best effort, connectionless packet delivery system The service makes the earnesst

More information

Department of Computer and IT Engineering University of Kurdistan. Network Layer. By: Dr. Alireza Abdollahpouri

Department of Computer and IT Engineering University of Kurdistan. Network Layer. By: Dr. Alireza Abdollahpouri Department of Computer and IT Engineering University of Kurdistan Network Layer By: Dr. Alireza Abdollahpouri What s the Internet: nuts and bolts view PC server wireless laptop cellular handheld millions

More information

TCP /IP Fundamentals Mr. Cantu

TCP /IP Fundamentals Mr. Cantu TCP /IP Fundamentals Mr. Cantu OSI Model and TCP/IP Model Comparison TCP / IP Protocols (Application Layer) The TCP/IP subprotocols listed in this layer are services that support a number of network functions:

More information

CSCI-1680 Network Layer: IP & Forwarding John Jannotti

CSCI-1680 Network Layer: IP & Forwarding John Jannotti CSCI-1680 Network Layer: IP & Forwarding John Jannotti Based partly on lecture notes by David Mazières, Phil Levis, Rodrigo Fonseca Administrivia IP out today. Your job: Find partners, get setup with Github

More information

End-to-End Communication

End-to-End Communication End-to-End Communication Goal: Interconnect multiple LANs. Why? Diverse LANs speak different languages need to make them talk to each other Management flexibility global vs. local Internet Problems: How

More information

Network Layer/IP Protocols

Network Layer/IP Protocols Network Layer/IP Protocols 1 Outline IP Datagram (IPv4) NAT Connection less and connection oriented service 2 IPv4 packet header 3 IPv4 Datagram Header Format version of the IP protocol (4 BIts) IP header

More information

Introduction to routing in the Internet

Introduction to routing in the Internet Introduction to routing in the Internet Internet architecture IPv4, ICMP, ARP Addressing, routing principles (Chapters 2 3 in Huitema) Internet-1 Internet Architecture Principles End-to-end principle by

More information

Data Communication Prof. A. Pal Department of Computer Science & Engineering Indian Institute of Technology, Kharagpur Lecture 34 TCP/ IP I

Data Communication Prof. A. Pal Department of Computer Science & Engineering Indian Institute of Technology, Kharagpur Lecture 34 TCP/ IP I Data Communication Prof. A. Pal Department of Computer Science & Engineering Indian Institute of Technology, Kharagpur Lecture 34 TCP/ IP I Hello and welcome to today s lecture on TCP/IP. (Refer Slide

More information

Last time. Network layer. Introduction. Virtual circuit vs. datagram details. IP: the Internet Protocol. forwarding vs. routing

Last time. Network layer. Introduction. Virtual circuit vs. datagram details. IP: the Internet Protocol. forwarding vs. routing Last time Network layer Introduction forwarding vs. routing Virtual circuit vs. datagram details connection setup, teardown VC# switching forwarding tables, longest prefix matching IP: the Internet Protocol

More information

ARP, IP. Chong-Kwon Kim. Each station (or network interface) should be uniquely identified Use 6 byte long address

ARP, IP. Chong-Kwon Kim. Each station (or network interface) should be uniquely identified Use 6 byte long address ARP, IP Chong-Kwon Kim Routing Within a LAN MAC Address Each station (or network interface) should be uniquely identified Use 6 byte long address Broadcast & Filter Broadcast medium Signals are transmitted

More information

Networking Fundamentals

Networking Fundamentals Networking Fundamentals Network Startup Resource Center www.nsrc.org These materials are licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/)

More information

CSCI-1680 Network Layer: IP & Forwarding Rodrigo Fonseca

CSCI-1680 Network Layer: IP & Forwarding Rodrigo Fonseca CSCI-1680 Network Layer: IP & Forwarding Rodrigo Fonseca Based partly on lecture notes by David Mazières, Phil Levis, John Janno< Administrivia IP out today. Your job: Find partners and tell us Implement

More information

To make a difference between logical address (IP address), which is used at the network layer, and physical address (MAC address),which is used at

To make a difference between logical address (IP address), which is used at the network layer, and physical address (MAC address),which is used at To make a difference between logical address (IP address), which is used at the network layer, and physical address (MAC address),which is used at the data link layer. To describe how the mapping of a

More information

(Chapters 2 3 in Huitema) E7310/Internet basics/comnet 1

(Chapters 2 3 in Huitema) E7310/Internet basics/comnet 1 Introduction to routing in the Internet Ethernet, switching vs. routing Internet architecture IPv4 Addressing Routing principles Protocols: IPv4, ICMP, ARP (Chapters 2 3 in Huitema) E7310/Internet basics/comnet

More information

Chapter 4: Network Layer

Chapter 4: Network Layer Chapter 4: Introduction (forwarding and routing) Review of queueing theory Routing algorithms Link state, Distance Vector Router design and operation IP: Internet Protocol IPv4 (datagram format, addressing,

More information

TCP/IP Protocol Suite and IP Addressing

TCP/IP Protocol Suite and IP Addressing TCP/IP Protocol Suite and IP Addressing CCNA 1 v3 Module 9 10/11/2005 NESCOT CATC 1 Introduction to TCP/IP U.S. DoD created the TCP/IP model. Provides reliable data transmission to any destination under

More information

Internet Protocol (IP)

Internet Protocol (IP) CPSC 360 - Network Programming Internet Protocol (IP) Michele Weigle Department of Computer Science Clemson University mweigle@cs.clemson.edu March 14, 2005 http://www.cs.clemson.edu/~mweigle/courses/cpsc360

More information

Internetworking Part 2

Internetworking Part 2 CMPE 344 Computer Networks Spring 2012 Internetworking Part 2 Reading: Peterson and Davie, 3.2, 4.1 16/08/2018 1 Aim and Problems Aim: Build networks connecting millions of users around the globe spanning

More information

Lecture Computer Networks

Lecture Computer Networks Prof. Dr. Hans Peter Großmann mit M. Rabel sowie H. Hutschenreiter und T. Nau Sommersemester 2012 Institut für Organisation und Management von Informationssystemen Lecture Computer Networks Internet Protocol

More information

Network layer: Overview. Network layer functions IP Routing and forwarding NAT ARP IPv6 Routing

Network layer: Overview. Network layer functions IP Routing and forwarding NAT ARP IPv6 Routing Network layer: Overview Network layer functions IP Routing and forwarding NAT ARP IPv6 Routing 1 Network Layer Functions Transport packet from sending to receiving hosts Network layer protocols in every

More information

IP Multicast: Does It Really Work? Wayne M. Pecena, CPBE, CBNE

IP Multicast: Does It Really Work? Wayne M. Pecena, CPBE, CBNE IP Multicast: Does It Really Work? Wayne M. Pecena, CPBE, CBNE Texas A&M Information Technology Educational Broadcast Services - KAMU v2 Agenda Introduction IP Networking Review The Multicast Group Multicast

More information

Networks. an overview. dr. C. P. J. Koymans. Informatics Institute University of Amsterdam. February 4, 2008

Networks. an overview. dr. C. P. J. Koymans. Informatics Institute University of Amsterdam. February 4, 2008 Networks an overview dr. C. P. J. Koymans Informatics Institute University of Amsterdam February 4, 2008 dr. C. P. J. Koymans (UvA) Networks February 4, 2008 1 / 53 1 Network modeling Layered networks

More information

Network layer: Overview. Network Layer Functions

Network layer: Overview. Network Layer Functions Network layer: Overview Network layer functions IP Routing and forwarding NAT ARP IPv6 Routing 1 Network Layer Functions Transport packet from sending to receiving hosts Network layer protocols in every

More information

CIS 632 / EEC 687 Mobile Computing

CIS 632 / EEC 687 Mobile Computing CIS 63 / EEC 687 Mobile Computing IP Software: Routing Prof. Chansu Yu Network Protocols for Wired Network: Ethernet Ethernet address 48-bit, also called hardware/physical/mac/layer address Globally unique:

More information

IP - The Internet Protocol

IP - The Internet Protocol IP - The Internet Protocol 1 Orientation IP s current version is Version 4 (IPv4). It is specified in RFC 891. TCP UDP Transport Layer ICMP IP IGMP Network Layer ARP Network Access Link Layer Media 2 IP:

More information

Network Layer. The Network Layer. Contents Connection-Oriented and Connectionless Service. Recall:

Network Layer. The Network Layer. Contents Connection-Oriented and Connectionless Service. Recall: Network Layer The Network Layer Recall: The network layer is responsible for the routing of packets The network layer is responsible for congestion control 1 2 Contents 4.1.1 Connection-Oriented and Connectionless

More information

Network Layer. Recall: The network layer is responsible for the routing of packets The network layer is responsible for congestion control

Network Layer. Recall: The network layer is responsible for the routing of packets The network layer is responsible for congestion control The Network Layer 1 Network Layer Recall: The network layer is responsible for the routing of packets The network layer is responsible for congestion control 2 Contents Connection-Oriented (virtual circuit)

More information

ROUTING INTRODUCTION TO IP, IP ROUTING PROTOCOLS AND PROXY ARP

ROUTING INTRODUCTION TO IP, IP ROUTING PROTOCOLS AND PROXY ARP IP ROUTING INTRODUCTION TO IP, IP ROUTING PROTOCOLS AND PROXY ARP Peter R. Egli 1/37 Contents 1. IP Routing 2. Routing Protocols 3. Fragmentation in the IP Layer 4. Proxy ARP 5. Routing and IP forwarding

More information

Lecture 11: Networks & Networking

Lecture 11: Networks & Networking Lecture 11: Networks & Networking Contents Distributed systems Network types Network standards ISO and TCP/IP network models Internet architecture IP addressing IP datagrams AE4B33OSS Lecture 11 / Page

More information

IP Technology. IP Technology. IP Datagram Service. Agenda

IP Technology. IP Technology. IP Datagram Service. Agenda IP Technology IP Technology Introduction, IP Protocol Details IP Addressing and IP Forwarding ARP, ICMP, PPP, HSRP, VRRP packet switching technology packet switch is called router or gateway (IETF terminology)

More information

Unit 5: Internet Protocols skong@itt-tech.edutech.edu Internet Protocols She occupied herself with studying a map on the opposite wall because she knew she would have to change trains at some point. Tottenham

More information

Acknowledgments. Part One - Introduction to the TCP/IP Protocol

Acknowledgments. Part One - Introduction to the TCP/IP Protocol Illustrated TCP/IP by Matthew G. Naugle Wiley Computer Publishing, John Wiley & Sons, Inc. ISBN: 0471196568 Pub Date: 11/01/98 Acknowledgments Part One - Introduction to the TCP/IP Protocol Chapter 1 -

More information

Configuring IPv4. Finding Feature Information. This chapter contains the following sections:

Configuring IPv4. Finding Feature Information. This chapter contains the following sections: This chapter contains the following sections: Finding Feature Information, page 1 Information About IPv4, page 2 Virtualization Support for IPv4, page 6 Licensing Requirements for IPv4, page 6 Prerequisites

More information

Registrácia účtu Hik-Connect

Registrácia účtu Hik-Connect Registrácia účtu Hik-Connect Tento návod popisuje postup registrácie účtu služby Hik-Connect prostredníctvom mobilnej aplikácie a webového rozhrania na stránke www.hik-connect.comg contents in this document

More information

Module 7 Internet And Internet Protocol Suite

Module 7 Internet And Internet Protocol Suite Module 7 Internet And Internet Protocol Suite Lesson 22 IP addressing. ICMP LESSON OBJECTIVE General The lesson will continue the discussion on IPv4 along with the idea of ICMP. Specific The focus areas

More information